CN102413959B

CN102413959B - 成型工具、特别是搓捏工具

Info

Publication number: CN102413959B
Application number: CN201080018962.XA
Authority: CN
Inventors: F·宾哈克
Original assignee: Felss GmbH
Current assignee: Felss GmbH
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: EP2408577A1; CN102413959A; KR20120004453A; EP2408577B1; US20120060577A1; AU2010225136A1; PL2408577T3; DK2408577T3; JP2012520772A; WO2010105826A1

Abstract

本发明涉及一种成型工具、特别是搓捏工具，它具有一基体，在其中设置至少一个成型元件（21），其向成型工具（12）的一中轴线（M）成一第一倾斜角（α₁）倾斜延伸，借此确定成型元件（21）的一导入斜坡（S）；其特征在于，在成第一倾斜角（α₁）倾斜延伸的成型元件（21）的表面（21′）中构成一凹进构成的表面结构（22），它具有至少一个包括一逐渐下降的侧面（23a）的凹槽（23），并且该凹槽（23）的逐渐下降的侧面（23a）关于通过第一倾斜角（α₁）确定的成型元件（21）的导向斜度（S）具有一第二倾斜角（α₂），其相反于第一倾斜角（α₁）定向并且其绝对数大于或等于第一倾斜角（α₁）。

Description

成型工具、特别是搓捏工具

技术领域

本发明涉及一种成型工具、特别是搓捏工具，所述成型工件具有基体，在所述基体中设置至少一个成型元件，所述成型元件相对于成型工具的中轴线成第一倾斜角倾斜地延伸，借此确定成型元件的一导入斜坡。

背景技术

由本申请人的DE10328052B4已知这样的成型工具，并且用于工件在一成型机中的成型、特别是圆搓捏。在这样的借助于已知的成型工具实施的成型过程中在所谓进给方法中及在所谓切入方法中-取决于成型工具的成型元件的第一倾斜角，成型工具沿径向方向对工件加载-产生显著的沿轴向方向作用到工件上的力。它可以以不利的方式和方式导致工件上的损伤外貌，它们以凸起或弯曲的形式构成。通过成型工具引起的轴向力还以不利的方式和方法不仅对成型机而且对用于工件的进给系统和固定工件的夹紧装置加载，因为通过上述各装置必须由这些装置平衡在成型过程中引起的轴向力。为了现在抵抗这些轴向力，在DE10328252B4中设定，在成型工具的成型元件的表面上设有凸出的浮雕状的和波浪形的表面结构，其具有大量的突起。通过在成型元件的表面上的这种凸出的表面结构构成一成型工具，其特点在于，利用这样的成型工具加工的工件的特征是加工的区域的高的表面质量。但值得追求的是进一步减小因轴向力在成型过程中产生的负荷。

发明内容

本发明的目的是，进一步构成一种开头所述型式的成型工具，通过按照本发明的成型工具达到轴向力的减小。

按照本发明该目的这样达到，即：在成第一倾斜角倾斜延伸的成型元件的表面中构造一凹进构成的表面结构，所述表面结构具有至少一个包括下降的侧面的凹槽，并且该凹槽的下降的侧面相对于成型元件的通过第一倾斜角确定的导入斜坡具有第二倾斜角，所述第二倾斜角相反于第一倾斜角定向并且其绝对值大于或等于第一倾斜角的绝对值。

通过按照本发明的措施以有利的方式和方法达到，在成型元件的表面中设置至少一个，但优选大量的凹槽，所述凹槽的下降的侧面比成型元件更大地倾斜并与所述成型元件的倾斜相反地定向。借此导致，在径向成型力撞到工件上时各凹槽的下降的侧面承受轴向分力，从而减小作用到成型机的进给装置上的、由加工过程引起的轴向力。

本发明的有利的进一步构成设定，在成型元件的表面中制出的表面结构的至少一个凹槽、但优选全部的凹槽垂直于或基本上垂直于其纵向长度设置。这些措施的优点是，这样地设置按照本发明的表面结构的各凹槽而导致，只将极小的扭转负荷施加到工件上，其由此产生，运行的成型工具在成型过程绕固定的工件沿圆周方向旋转。垂直于纵向延长并因此垂直于工件的进给方向设置的凹槽因此以有利的方式和方法导致不仅微小的轴向力，而且成型工具没有或仅仅微小的扭力被引入到工件中。

本发明的另一有利的进一步构成设定，按照本发明的成型工具的成型元件的表面结构的至少两个凹槽相互平行或基本上相互平行地延伸。这样的措施关于由按照本发明的成型工具待加工的工件的微小的扭转负荷再次具有优点，而且如果按照本发明的另一有利的进一步构成设定，至少一个成型元件的表面结构的至少两个凹槽具有基本上直线的走向，则尤其如此。

本发明的另一有利的进一步构成设定，按照本发明的成型工具的表面结构的至少两个凹槽倾斜于成型元件的纵向长度设置。由此虽然比在垂直于成型元件的纵向长度并因此垂直于工件的进给方向设置的凹槽的情况下通过按照本发明的成型工具对工件施加较大的扭转负荷。但表面结构的各凹槽的倾斜设置具有优点，即：在可以不受影响地注意到所出现的扭转负荷的工件中，因此实现进一步减小作用到进给装置上的并因此相反于其成型机的进给方向起作用的轴向力。

本发明的其他的有利的进一步构成是诸从属权利要求的主题。

附图说明

由实施例得知本发明的其他的细节和优点，以下借助附图描述该实施例。其中：

图1：实施例的前视图，

图2：图1的成型工具沿线II-II截取的纵剖视图，

图3：表面结构的示意图，和

图4：包括图1至3的成型工具的圆搓捏机的工具头的示意图。

具体实施方式

在现在详细地描述总体用12表示的成型工具的图1至3中所示的实施例之前，为了更容易理解起见，拟描述在借助于这样的成型工具的成型过程中的基本过程：图4中现在示出总体用1表示的圆搓捏机的圆搓捏头、亦即成型机的工具头，其按已知的方式具有一搓捏轴2，其包括在这里所示的情况下四个径向可移动的搓捏模块。每一搓捏模块具有一个搓捏滑块10，该搓捏滑块在其沿径向方向外端上具有滑道4，通过经由一外环7旋转驱动搓捏轴2和/或滚子保持架5，所述滑道被在滚子保持架5中支承的多个压辊6周期地加载。各压辊6在此支承在外环7上。各搓捏模块除搓捏滑块10外还具有一平衡板11和相应的成型工具12。这样的圆搓捏头1本身是已知的并且因此不必再更详细地描述。

现在为了从管形或棒形的初始工件制成最终产品，其在第一区域内依然具有初始工件的未减小的初始直径，在第二区域内具有一通过成型相对于初始直径减小的区域和在第一区域与第二区域之间具有一过渡区域，在该过渡区域内，工件的外径连续地从减小的直径增加到初始直径，它因此在最终工件中存在一沿轴向方向倾斜延伸的过渡区域，按已知方式这样地实现，即：成型工具12（如由图2可看出的）具有在成型工具12的基体中设置的成型元件21，它以相对于成型工具12的中轴线M并因此相对于工件的进给方向成一规定的第一倾斜角α₁设置。这样构成的成型工具12本身也是已知的并因此不必再更详细地描述。为了理解起见只拟说明，通过由成型工具产生的径向成型力，由于成型元件21的倾斜设置引起沿工件的轴向方向作用的力，其对工件加载并且由成型机的进给装置（未示出）平衡，通过所述进给装置在成型过程中推进工件。

为了现在能够更好地平衡这些轴向力并因此能够进一步减小工件的轴向负荷，它可以导致工件的弯曲和凸起，以及能够进一步减小进给装置，现在在描述的成型工具12中设定，在成型元件21的表面21′中设置一相对于表面21凹进设置的表面结构22，它具有至少一个凹槽23，但通常是大量的凹槽23（对此参见图2）。现在借助图3说明表面结构22的详细的构成，在图3中示出其一个示例性的实例。因此必须强调，在那里说明的角度、半径和其他的尺寸以及表面结构22的详细的延伸只具有一示例性的特性并且以下的描述并不损害说明的普遍适用性。

图3现在示出通过图2中所示的表面结构22的横截面图。可看出成型工具12的成型元件21的表面21′并且另外，表面结构22不如在开头所述已知的成型工具那样设置在表面21′上，亦即构成凸出的。相反地设定：在成型元件21的表面21′中制出凹槽23。在这里描述的情况下，成型元件21的相对于工具的中轴线M的导入斜坡S、亦即第一倾斜角α₁=10°。每一凹槽23具有一个下降的侧面23a和一个上升的侧面23b，其中如同样由图4可看出的，凹槽23的下降的侧面23a相对于导入斜坡S成一第二倾斜角（在这里：）α₂=29°倾斜延伸。因此各侧面23a相对中轴线M的倾斜角具有的数值为α₂-α₁。各凹槽23的下降的侧面23a的倾斜角相反于成型元件21的通过第一倾斜角α₁确定的倾斜延伸定向并且第二倾斜角α₂的绝对值在这里因此大于成型工具12的第一倾斜角α₁的绝对值。成型元件21的倾斜角的相反的定向和各凹槽23的下降的侧面23a导致，通过各搓捏模块引起的轴向力部分地由成型工具12承受并因此不再对工件和/或成型机的进给装置产生作用，因为由相反于成型元件21的倾斜定向延伸的各侧面23a承受这些轴向力。各凹槽23的下降的侧面23a因此构成一种支座，用于这些轴向力并将其导入成型工具12中：通过工件借助各搓捏模块10对工件的加载，工件的位于在各凹槽23上方的材料区域后退到凹槽，从而接着各凹槽23的下降的侧面23a向进给方向加载工件。

对于本领域的技术人员来说由以上描述可以看出：在这里示例性选择的第一倾斜角α₁=10°和第二倾斜角α₂=29°的数值只具有示例性的特性。重要的仅仅是，各侧面23a相对于导入斜坡S这样下降，即第二倾斜角α₂的绝对值等于第一倾斜角α₁的绝对值。

在这一点上还应说明的是，在图3中所示的波浪形的曲线并不是强制性的。例如也有可能，将各凹槽23构造成锯齿形的，其中这样的锯齿的直线延伸的下降的侧面23a则部分地承受轴向力。

如现在由图2可看出的是，表面结构22具有至少一个、但在实际上大量的凹槽23，它们优选相互平行或基本上相互平行并且又优选基本上垂直于成型工具12的纵向方向并因此垂直于工件的进给方向V设置。但也有可能的是，至少一个凹槽23不如在图中所示那样垂直于成型工具12的纵向方向延伸地设置，而与其成一定的角度倾斜延伸。

总的来说，可以确认，通过成型工具12的包括具有凹进设置的表面结构22的已描述的构造结合各凹槽23的已描述的结构和特别是各下降的侧面23a的结构提供一种成型工具12，其特征在于，可实现对工件和/或成型机的进给装置产生作用的轴向力的明显减小。

Claims

1.成型工具，所述成型工具具有基体，在所述基体中设置至少一个成型元件（21），所述成型元件相对于成型工具（12）的中轴线（M）成第一倾斜角（α₁）倾斜地延伸，由此确定成型元件（21）的导入斜坡（S）；其特征在于，在以第一倾斜角（α₁）倾斜地延伸的成型元件（21）的表面（21′）中构造凹进构成的表面结构（22），所述表面结构具有至少一个包括下降的侧面（23a）的凹槽（23），并且该凹槽（23）的下降的侧面（23a）相对于成型元件（21）的通过第一倾斜角（α₁）确定的导向斜度（S）具有第二倾斜角（α₂），所述第二倾斜角与第一倾斜角（α₁）相反地定向，并且所述第二倾斜角的绝对值大于或等于第一倾斜角（α₁）的绝对值。

2.按照权利要求1所述的成型工具，其特征在于，所述表面结构（22）构造成波浪形的。

3.按照权利要求1所述的成型工具，其特征在于，至少一个凹槽（23）构造成锯齿形的。

4.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，成型工具（12）的至少一个成型元件（21）的表面结构（22）的至少两个凹槽（23）基本上相互平行设置。

5.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，成型工具（12）的至少一个成型元件（21）的表面结构（22）的至少一个凹槽（23）基本上垂直于成型工具（12）的纵向方向设置。

6.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，成型工具（12）的至少一个成型元件（21）的表面结构（22）的至少一个凹槽（23）沿垂直于工件的进给方向（V）的方向基本上直线地延伸。

7.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，成型工具（12）的至少一个成型元件（21）的表面结构（22）的至少一个凹槽（23）构造成曲折的或波浪形的。

8.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，成型工具（12）的至少一个成型元件（21）的表面结构（22）的至少一个凹槽（23）倾斜于成型工具（12）的纵向方向设置。

9.按照权利要求1至3之一项所述的成型工具，其特征在于，所述成型工具是搓捏工具。

10.成型机，所述成型机具有成型工具（12），用于径向加载工件，其特征在于设有至少一个按照上述权利要求1至9之一项所述的成型工具（12）。

11.按照权利要求10所述的成型机，其特征在于，所述成型机是圆搓捏机。